De uitdaging
Om de waterstofauto toegelaten te krijgen op de openbare weg en te voldoen aan alle 1301 eisen van de RDW, ligt dit jaar extra nadruk op veiligheid. Denk hierbij aan toevoegingen zoals kentekenplaten, spiegels, grotere ramen, en extra verlichting. Het team wil bewijzen dat efficiëntie niet hoeft te lijden onder veiligheidsmaatregelen. Om dit te demonstreren, zet het Eco-Runner Team Delft een wereldrecordpoging op touw. Ze streven ernaar om 2.056 kilometer af te leggen op slechts 1,45 kilogram waterstof. Deze uitdaging zal plaatsvinden langs de route van de beruchte Elfstedentocht. Gedurende tien opeenvolgende rondes, dag en nacht, zullen ze drie dagen lang rijden. Op deze manier wil het Eco-Runner Team aantonen dat er nog veel winst te behalen valt ten opzichte van de huidige industriestandaarden en willen ze de promotie van een duurzame toekomst ondersteunen.
Eco-Runner Team Delft maakt gebruik van diverse sensoren van Althen, zowel in de auto zelf als in de testapparatuur. Onder andere zijn er krachtsensoren geïnstalleerd in het rempedaal om de remlichten aan te sturen, druksensoren in het remsysteem om drukverlies te detecteren, en wordt een roterende koppelsensor ingezet om de efficiëntie van de aandrijflijn te meten en te optimaliseren.
De keerzijde van in massa geproduceerde onderdelen
De grootste uitdaging bij veel onderdelen uit de auto-industrie is de toepassing op een prototype zoals het onze. Massa-onderdelen voor een systeem bestaan vaak wel, maar deze producten zijn vaak te groot, te zwaar of onnodig uitgebreid voor onze toepassing. In andere gevallen werken deze onderdelen alleen met bestaande systemen en kunnen bijvoorbeeld ruwe gegevens niet worden uitgelezen. Dit is waar Althen oplossingen biedt met nauwkeurige en gespecialiseerde sensoren. Hierbij zijn de sensoren tegelijkertijd toch fundamenteel genoeg om flexibel toe te passen in een op maat gemaakt systeem.
Roterende torque sensor om efficiëntie te optimaliseren
Met behulp van de roterende koppelsensor kunnen op een testbank de mechanische arbeid gemeten worden, die de motor levert. Door deze meting te koppelen aan het elektronische vermogen dat we op verschillende punten in de aandrijflijn kunnen meten, kunnen we de efficiëntie van het systeem bepalen en optimaliseren. Dit is een precisiewerk dat moeilijk, herhaalbaar en praktisch niet haalbaar is tijdens rijtesten op een baan. Gelukkig kan de sensor worden ingezet over ons volledige bereik, met een koppelbereik van -50 tot +50 Nm en een toerental van 0 tot 650 RPM, waardoor we elk denkbaar belastingsscenario kunnen simuleren.
Aangezien deze optimalisaties vaak draaien om fracties van procenten, is een hoge nauwkeurigheid van de meetapparatuur van cruciaal belang. Het is tevens essentieel dat de verzamelde gegevens gemakkelijk kunnen worden gecontroleerd en geëxporteerd, zoals mogelijk is met behulp van de TorqView6-software.
Weeg- en druksensoren voor remmen
De RDW verwacht dat er een waarschuwingslampje gaat branden als er te weinig druk in de remleidingen is bij een bepaalde kracht op het rempedaal, omdat dit kan duiden op een lek en verlies van remvloeistof. Om dit te meten, gebruiken we een gewichtssensor in het rempedaal en twee druksensoren op de twee afzonderlijke circuits van de voor- en achterremmen. Met behulp van statica kunnen we voorspellen welke druk in de circuits zou moeten optreden bij een gegeven remkracht en op deze manier kan een potentieel lek worden opgespoord. Als de gemeten druk lager is dan de druk die wordt verwacht bij de gemeten kracht op het rempedaal, gaat het waarschuwingslampje branden.
Producten
Welke sensoren werden in dit project gebruikt?
ORT 230/240 Dynamische Torque Momentsensor
- Meetbereik: 0,02 tot 100 Nm
- Lage inertie – Hoge snelheidscapaciteit
- Contactloze/borstelloze meting
ALF304 Rempedaal Krachtsensor
- Meetbereik: 0 tot 2,5 kN
- Meet de krachten van het rempedaal
- Maakt bevestiging aan elk vormpedaal mogelijk
AGS4000 Standaard Druksensor
- Meetbereik: 0-500 mbar tot 0-700 bar
- Met rekstrooktechnologie
- 0,4% Nauwkeurigheid & ±2% FS Total Error Band
Hoe de torque- of koppelsensor wordt gebruikt
De torque sensor wordt in het midden van de testbank gemonteerd tussen twee elektromotoren. De efficiënte motor van de te testen auto en een tweede motor die als mechanische belasting dient om verschillende rijomstandigheden te simuleren. In de loop der jaren zijn er verschillende verloopstukken gemaakt om het boutpatroon van de flens op de sensor aan te passen aan de verschillende elektromotoren. De sensor is ook rechtstreeks op de spaken van de velg gemonteerd om wielmotoren te testen. Hier zijn de flexibele koppelingen tussen de twee kanten belangrijk om eventuele productieafwijkingen of afwijkingen van de rotatiebalans op te vangen. De gegevens worden geëxporteerd en de sensor wordt gevoed via de digitale uitgang met de bijbehorende adapterkabel. Gegevens kunnen dus eenvoudig worden uitgelezen en gelogd via USB en TorqView6 software.
Rempedaal en circuits
De weegsensor heeft twee montagevlakken, op het ene is een plaat gemonteerd waarop de kracht met de voet wordt uitgeoefend. Op het andere oppervlak is een deel bevestigd aan de as waar het hele pedaal om draait. De twee druksensoren zijn bevestigd aan de twee afzonderlijke remcircuits, zodat de druk voor beide circuits afzonderlijk kan worden gemeten.
Onze ervaring is dat het werken met Althen waardevol en plezierig is. Deze ervaring hebben we ook van verschillende Eco-Runner alumni gehoord. Het is bijvoorbeeld goed merkbaar dat Althen betrokken is bij ons project en waar mogelijk enthousiast meehelpt. We kunnen altijd vragen stellen en worden goed geholpen. Ook worden onderdelen altijd snel geleverd en krijgen we waardevolle hulp bij het vinden van de juiste producten voor een bepaalde toepassing.
Resultaten voor Eco-Runner
De efficiëntie van de aandrijflijn wordt al jaren getest en geoptimaliseerd met een roterende koppelsensor van Althen. Dankzij deze tests heeft het team verschillende grote successen behaald. Zo wist Eco-Runner team Delft de afgelopen jaren de Eco Marathon te winnen, waarbij het optimaliseren van onze motor op de testbank essentieel was voor een hoog rendement. Daarnaast heeft Eco-Runner een Guinness wereldrecord gevestigd waarbij de uitgebreide testen en metingen onmisbaar waren om drie dagen non-stop te kunnen rijden.
Verder hoopt Eco-Runner later dit jaar een volledig RDW gecertificeerd remsysteem in de Eco XIV te hebben, dat gebruik maakt van verschillende Althen sensoren om afwijkingen in de werking te detecteren. Deze certificering zal de betrouwbare werking en eenvoudige integratie van de sensoren onderbouwen.Deel uw project
en laat ons weten hoe wij u kunnen helpen met geïntegreerde sensoroplossingen en sponsorring.